| English | 意味 |
|---|---|
| nucleus/ˈnjuːklɪəs/ | 原子核 |
| nuclear model/ˈnjuːklɪə ˈmɒdl/ | 核モデル |
| neutral/ˈnjuːtrəl/ | 中性の |
| alpha particles/ˈælfə ˈpɑːtɪklz/ | α粒子 |
| gold foil/ɡəʊld fɔɪl/ | 金箔 |
| nucleons/ˈnjuːklɪənz/ | 核子 |
| protons/ˈprəʊtɒnz/ | 陽子 |
| neutrons/ˈnjuːtrɒnz/ | 中性子 |
| isotopes/ˈaɪsətəʊps/ | 同位体 |
大部分は空洞
- 原子がスタジアムほどの大きさであれば、その原子核は中央にある豆のような大きさです。
- 原子のほとんどは虚空で、これは賢明な実験によって証明された驚くべき事実です。
- 原子の核モデルを構築してみましょう。
核を持つ原子
- 原子には微小な中央の原子核(正)があり、その周囲を電子(負)が動いています。
- 原子全体は電気的に中性であり、正の電荷と負の電荷の量が等しいです。
- 質量のほとんどは原子核にあり、原子に比べて非常に小さいです。
- 電子を失うと陽イオンになり、電子を得ると陰イオンになります。

原子力発電所; 大きな塔から廃熱が蒸気として放出されている
原子の内部
微小で密度の高い原子核が中心にあり、電子がその周囲の殻に配置されています — 陽子数をドラッグして、外側へと殻が埋まっていく様子を見てください。
原子の質量のほとんどはどこにありますか?
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
質量のほとんどが微小で高密度な原子核に集中しており、原子の残りの部分はほぼ空洞です。
電子を失った原子は正イオンになります。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
負の電子を失うと、原子は正の電荷が多くなり — 正イオンとなります。
アルファ散乱実験
- 高速で正のアルファ粒子 α が極めて薄い金箔に撃たれました。
- 大部分がそのまま通過した → 原子はほとんど虚空である。
- 一部が方向を変えた → 原子核は正の電荷を持っている(アルファ粒子を反発するため)。
- ごく少数が跳ね返った → 原子核は微小で高密度、かつ重い。

アルファ散乱実験では、ほとんどのアルファ粒子が箔をまっすぐ通り抜けます。これは次のことを示しています:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
ほとんどがまっすぐ通り抜けるということは、障害物がほとんどない — 原子の大部分は空洞であることを意味します。
原子核の中身
- 原子核は核子で構成されており、陽子(電荷 $+1$)と中性子(電荷 $0$)があります。
- 陽子数 $Z$ = 陽子の数、核子数 $A$ = 陽子数 + 中性子数。
- よって、中性子の数は $A - Z$ です。
- 原子核を $^{A}_{Z}\text{X}$ で表します。例えば、$^{14}_{\ 6}\text{C}$ は $6$ 個の陽子と $14 - 6 = 8$ 個の中性子を持ちます。

原子の核モデル
原子核の陽子数(Z)とは:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
Z は陽子数(原子番号)です。核子数 A は陽子数+中性子数のことです。
核 $^{14}_{\ 6}\text{C}$ には中性子がいくつありますか?
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
中性子 $= A - Z = 14 - 6 = 8$ 。
同位体
- 同位体とは、同じ元素(同じ$Z$)の原子で、中性子の数が異なる(異なる$A$)ものです。
- 化学的性質は同じですが、原子核内では異なる振る舞いをします。
- 例:$^{12}_{\ 6}\text{C}$と$^{14}_{\ 6}\text{C}$はどちらも炭素です。

同位体は陽子の数は同じですが中性子の数が異なり、質量が異なる同一の元素です
ある元素の同位体は:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
同位体は陽子数 Z(同一元素)を共有しますが、核子数 A (中性子数が異なる)は異なります。
理解できましたか
- 原子=微小な正電荷の原子核+電子;ほとんどが空洞;質量のほぼすべてが原子核にある
- アルファ散乱:多くの粒子は通り抜ける(空洞)、一部は反発する(正電荷の原子核)、ごく一部は跳ね返る(小さく高密度)
- $Z$=陽子数、$A$=陽子数+中性子数、中性子数=$= A - Z$;表記法$^{A}_{Z}\text{X}$
- 同位体:同じ$Z$、異なる$A$